(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子線装置において、
荷電粒子線の照射領域から発生される二次信号を検出する検出器と、
前記二次信号の検出信号から生成された元画像データを保存する記憶領域と、
前記元画像からヒストグラムを生成するヒストグラム生成部と、
前記ヒストグラムに現れる全ての谷を検出した後、１つの谷から隣の谷までの区間を１つの選択領域として設定し、表示階調範囲の全域を複数の選択領域に分割する選択領域判定部と、
前記複数の選択領域を優先順位付けし、優先順位の高い選択領域を候補領域に設定する候補領域判定部と、
各候補領域の階調情報を強調した階調変換後画像を生成する階調変換部と、
前記階調変換後画像を画面上に表示する表示制御部と
を有することを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項２】
請求項１に記載の荷電粒子線装置において、
前記表示制御部は、元画像と複数の階調変換後画像とを同一画面上に表示する
ことを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項３】
請求項１に記載の荷電粒子線装置において、
前記候補領域の境界を規定する閾値は、操作画面上での操作入力を通じ、調整可能である
ことを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項４】
請求項３に記載の荷電粒子線装置において、
前記操作入力は、数値入力又は数値の増減指示を通じて実行される
ことを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項５】
請求項３に記載の荷電粒子線装置において、
前記操作入力は、元画像から生成された前記ヒストグラムと共に画面表示される各選択領域の境界線の移動を通じて実行される
ことを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項６】
請求項１に記載の荷電粒子線装置は、
元画像から生成された前記ヒストグラムに対し、前記候補領域と、当該候補領域に付された優先順位を示す情報とを対応付けた画面を表示する
ことを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項７】
請求項１に記載の荷電粒子線装置は、
表示画面上においてユーザーにより選択された階調変換後画像に対応する候補領域を、前記ヒストグラムの表示画面上で強調表示する
ことを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項８】
請求項１に記載の荷電粒子線装置は、
前記候補領域の数の変更を入力可能な操作画面を表示する
ことを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項９】
請求項１に記載の荷電粒子線装置は、
優先順位付けに使用するルールの変更を入力可能な操作画面を表示する
ことを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の荷電粒子線装置は、
前記元画像データから生成された前記ヒストグラムを平滑化し、平滑化後のヒストグラムを前記選択領域判定部に供給する
ことを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項１１】
荷電粒子線装置で取得された試料画像から観察画像を生成する方法において、
荷電粒子線の照射領域から発生される二次信号を検出する処理と、
前記二次信号の検出信号から生成された元画像データを保存する処理と、
前記元画像からヒストグラムを生成する処理と、
前記ヒストグラムに現れる全ての谷を検出した後、１つの谷から隣の谷までの区間を１つの選択領域として設定し、表示階調範囲の全域を複数の選択領域に分割する処理と、
前記複数の選択領域を優先順位付けし、優先順位の高い選択領域を候補領域に設定する処理と、
各候補領域の階調情報を強調した階調変換後画像を生成する処理と、
前記階調変換後画像を画面上に表示する処理と
を有することを特徴とする観察画像生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイナミックレンジの広い試料の観察に好適な荷電粒子線装置及びその観察画面の生成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
荷電粒子線装置には、走査型電子顕微鏡（SEM: Scanning Electron Microscope）、集束イオンビーム（FIB: Focused Ion Beam）加工装置などがある。試料の観察時、荷電粒子線装置は、電子ビーム、イオンビームその他の荷電粒子ビームを観察対象とする試料表面に照射する。さらに、荷電粒子線装置は、荷電粒子ビームを試料表面に沿って二次元的に走査する。このとき、荷電粒子ビームが照射した試料表面からは、二次電子、反射電子、Ｘ線等の二次信号が発生される。荷電粒子線装置は、当該二次信号を検出し、試料表面の観察や元素分析に使用する。
【０００３】
例えば二次電子が二次信号として発生される場合、荷電粒子線装置は、発生した二次電子を蛍光体に衝突させて光に変換し、さらに当該光を光電子増倍管に入射することにより電気信号に変換する。電気信号は、アナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）によりデジタル画像データに変換され、後段回路に出力される。後段回路は、デジタル画像データを荷電粒子ビームの照射座標に対応付け、試料表面に対応するフレーム画像を生成する。また、後段回路は、フレーム間積算処理、フレーム間移動平均法等の画像処理をフレーム画像（デジタル画像データ）に適用し、ＳＮ比の高いデジタル画像データを生成する。この後、荷電粒子線装置は、生成されたデジタル画像データに対応する二次元画像をモニタ上に表示する。ユーザーは、当該モニタに表示された二次元画像の観察を通じ、試料表面の凹凸情報や組成情報を得る。
【０００４】
ところで、観察試料の表面形状や構成元素の違い等により、試料から発生する信号量が観察視野内で大きく異なる場合がある。このように二次元画像のダイナミックレンジが広い試料を観察する場合、検出信号の階調範囲を有効表示階調の全範囲を用いて表現することがある。この場合、表示上の１階調によって表現可能な情報の間隔が粗くなる。結果的に、１階調間隔より小さい強度範囲に含まれる微細な凹凸その他の試料情報について、輝度情報としてモニタ上で表現することが難しくなる。
【０００５】
例えば検出信号の０Ｖを表示階調の最小値、５Ｖを表示階調の最大値とする入力範囲を有するＡ／Ｄ変換器を用い、検出信号を２５６階調の輝度情報に変換すると、１階調あたりの電圧幅は約２０ｍＶとなる。しかし、検出信号強度が０〜５Ｖの全範囲に分布するようなダイナミックレンジの広い試料の観察においては、約２０ｍＶ以内の変化は１階調の輝度差として表現できなくなる。
【０００６】
このような微小な変化として検出される試料情報をモニタ上で観察可能にするためには、例えば全検出信号強度である０〜５Ｖのうち２〜３Ｖの範囲がＡ／Ｄ変換器の入力範囲の全域になるように回路ゲイン／オフセット等を調整すれば良い。この場合、２〜３Ｖの範囲に含まれる試料情報が２５６階調の輝度情報に変換されるため、１階調あたりの電圧幅は約４ｍＶ以上となる。この電圧幅を有する試料情報を１階調の輝度差として表現すると、１階調を２０ｍＶで与える場合には表現できなかった試料の細かな凹凸や組成の違い等を輝度情報として表現することが可能となる。
【０００７】
そこで、従来技術では、回路ゲイン/オフセット等をコントラストレベル及びブライトネスレベルに応じて変化させ、所望の信号強度に対応する階調領域が表示階調範囲の全域となるように調整を行っている。
【０００８】
しかし、従来技術では、所望の階調領域が複数ある場合、何れかを優先して調整するため、当該回数分の調整と観察が必要となっていた。また、従来技術には、何れかの階調領域を選択して調整することで、全領域の情報を有する画像が失われるという問題がある。
【０００９】
これらの問題に対し、特許文献１は、ダイナミックレンジの広い試料情報から詳細な凹凸情報を得たい階調領域を複数抽出し、各階調領域が適当な階調で表現されるように階調変換した複数の画像を合成することにより、１枚の画像内で複数領域の詳細な凹凸情報を観察できるようにする手法を提案する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−２０８０４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１は、元画像から生成したヒストグラムを参照して、明るい階調領域と暗い階調領域に分別するための閾値を設定することを開示する。なお、一例として、元画像から生成したヒストグラムにおいて中間階調領域で画素数が最小となる階調値を閾値に設定する手法が開示されている。ところが、開示された手法では、画素数が同程度に少ない階調値が中間階調領域に複数存在する場合に、いずれの階調値を閾値に定めるかが記載されていない。また、特許文献１の場合には、分別したい階調領域の数に応じて閾値を定めている。従って、閾値の設定には、依然として、ユーザーの積極的な関与が必要とされる。当然、ユーザーの知識や経験が少ない場合には、表示画像を参照しながら閾値の設定を繰り返す必要があり、作業効率の低下が予想される。
【００１２】
そこで、本発明者は、ユーザーの知識レベルによらず、試料観察時における作業効率の向上を可能とする技術を検討した。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明においては、まず、元画像について、一方の軸を表示階調、他の軸を頻度とするヒストグラムを生成する。次に、当該ヒストグラムに現れる全ての谷を対象に、１つの谷から隣の谷までの区間を１つの選択領域に設定し、表示階調範囲の全域を複数の選択領域に分割する。次に、優先度に従って、生成された複数の選択領域の中から少なくとも一つを候補領域に選択し、当該候補領域の階調情報を強調するように元画像を階調変換した画像を画面上に表示する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、観察対象とする試料情報が含まれる可能性の高い領域を自動的に選択し、当該領域の階調情報を強調表示した画像をユーザーに提供することができる。
【００１５】
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】形態例に係る走査型電子顕微鏡の概略構成を示す図。
【図２】選択領域の選択指標を説明する図。
【図３】選択領域判定部の処理動作を説明する図。
【図４】候補領域判定部の処理動作を説明する図。
【図５】階調変換部の処理動作を説明する図。
【図６】形態例に係るＧＵＩ画面を示す図。
【図７】形態例に係る処理動作を説明するフローチャート。
【図８】他の形態例を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明の実施態様は、後述する形態例に限定されるものではなく、その技術思想の範囲において、種々の変形が可能である。
【００１８】
＜形態例１＞
（装置構成）
本形態例においては、ユーザーの知識や経験によらず、試料観察を効率的に実施できるように、以下に示す各機能を荷電粒子線装置に搭載する。なお、荷電粒子線装置のうち元画像が出力されるまで装置構成は既知の装置と同じである。
（１）元画像からヒストグラムを生成する機能
（２）微細な試料情報を含む選択領域をヒストグラムから自動的に検出し、設定する機能
（３）設定された複数の選択領域を優先度に従って優先順位付けを行う機能
（４）優先順位に従って複数の選択領域から複数の候補領域を選択する機能
（５）選択された各候補領域の階調情報を強調するように元画像をそれぞれ変換する機能
（６）各候補領域に対応する階調変換後の画像を表示画面上の複数位置に表示する機能
【００１９】
（処理動作）
続いて、形態例に係る荷電粒子線装置の処理動作について説明する。
まず、荷電粒子線装置は、試料から検出された信号強度が表示階調の全域となるようにコントラスト及びブライトネスを調整し、当該調整により取得された元画像からヒストグラムを生成する。生成されたヒストグラムは、不図示の記憶領域に保存される。なお、取得された元画像の信号強度が表示階調の全域である場合には、コントラスト等の調整は不要である。
【００２０】
次に、荷電粒子線装置は、微細な試料情報が含まれる階調領域をヒストグラムから自動的に検出し、設定する。具体的には、荷電粒子線装置は、ヒストグラムに現れる全ての谷を検出し、１つの谷から隣の谷までの区間を１つの階調領域に設定し、表示階調の全域を複数の階調領域に分割する。
【００２１】
次に、荷電粒子線装置は、優先度に従って、複数の階調領域に優先順位を付ける。この後、荷電粒子線装置は、優先順位の上位から複数の候補領域を選択する。
【００２２】
荷電粒子線装置は、各候補領域の階調情報を強調するように元画像をそれぞれ変換する。すなわち、荷電粒子線装置は、各候補領域に対応する複数の画像を生成する。
【００２３】
この後、荷電粒子線装置は、これら複数の画像を表示画面上の複数の位置に表示する。結果的に、ユーザーは、試料表面の観察に際し、何らの選択作業や調整作業を行わなくても、元画像内の微細な試料情報を含む各階調領域を適切な階調に変換した複数の画像を一度に観察することができる。このため、ユーザーの知識や経験レベルによらず、観察作業の効率化を実現することができる。
【００２４】
また、本形態例の場合には、ヒストグラムに現われる全ての谷と谷の間を１つの階調領域として自動的に検出する。このため、ヒストグラム上に複数の谷が現われる場合であっても、ヒストグラムから複数の階調領域を選択するためのユーザーの判断や作業を不要にできる。なお、本形態例の場合には、当該処理により多数の階調領域が設定されたとしても、優先順位の高い画像から順番に表示したり、画面上に表示される画像の数を適当な数に制限したりできる。
【００２５】
因みに、階調領域の分割は、ヒストグラムが減少から増加に転じる領域から次の同領域までの検出に基づいて行っても良い。ここで、いずれの分割方法も、パターンマッチングや算術演算等を通じて実現することができる。後述する形態例の場合には、階調領域を近似関数の極小点を与える階調値間の区間として規定するが、厳密な意味での極小点である必要はなく、谷から谷又は減少から増加に転じる領域同士の間というように、極少点の近傍範囲内に境界を自動的に設定できれば良い。
【００２６】
（まとめ）
本形態例に係る荷電粒子線装置によれば、観察対象とする試料情報が含まれる可能性の高い領域を自動的に選択し、当該領域の階調情報を強調表示した画像をユーザーに提供することができる。従って、ユーザーの知識レベルによらず、試料観察を効率化できる。
【００２７】
＜形態例２＞
（装置構成）
ここでは、荷電粒子線装置が走査型電子顕微鏡である場合について説明する。図１に示すように、走査型電子顕微鏡は、装置本体と信号処理部とで構成される。装置本体は、真空に保たれた筐体内に、電子銃１０１、集束レンズ１０３、不図示の走査コイル、対物レンズ１０４、ＸＹステージ１０５、試料ホルダ１０６、検出器１０９等を有している。試料１０７は、ＸＹステージ１０５上に載置された試料ホルダ１０６に固定されている。
【００２８】
試料の観察に先立って、ＸＹステージ１０５は試料ホルダ１０６を水平駆動し、試料１０７の任意の領域を視野領域内に位置決めする。試料の観察時、電子銃１０１から放出された一次電子線１０２は、集束レンズ１０３、走査コイル、対物レンズ１０４を順番に経て試料表面の一点に集束される。一次電子線１０２は、走査コイルの磁界により偏向され、試料１０７の表面を２次元的に走査する。一次電子線１０２の照射点からは二次電子、反射電子その他の二次信号１０８が放出される。検出器１０９は、二次信号１０８を検出し、検出信号として信号処理部に出力する。
【００２９】
一般的な走査型電子顕微鏡の場合、信号処理部は、増幅器１１１、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器１１２、フレームメモリ１１３で構成され、フレームメモリ１１３から読み出された画像データに対応する画像がモニタ１１４に表示される。
【００３０】
一方、本形態例に係る走査型電子顕微鏡の信号処理部は、これらの構成に加え、ヒストグラム生成部１１５、選択領域判定部１１６、候補領域判定部１１７、階調変換部１１８、フレームメモリ１１９、候補領域表示制御部１２０、表示画面選択部１２１を有する。
【００３１】
ヒストグラム生成部１１５は、元画像データの階調幅が表示階調の全域になるように調整する処理と、調整後の画像データから元画像のヒストグラムを生成する処理とを実行する。ヒストグラムの横軸は表示階調であり、縦軸は頻度である。なお、元画像データの階調幅が表示階調の全域に一致する場合には、コントラスト等の調整処理は行わない。
【００３２】
選択領域判定部１１６は、ヒストグラムから微細な凹凸情報を含む階調領域を自動的に選択する処理部である。前述したように、選択領域判定部１１６は、ヒストグラムに現われる全ての谷又は画素数が減少から増加に転じる領域を検出し、各領域間を選択領域に設定する。
【００３３】
候補領域判定部１１７は、選択された階調領域から候補領域を判定する処理部である。候補領域判定部１１７は、例えば優先順位の高い方から順番に３つの候補領域を選択する。階調変換部１１８とフレームメモリ１１９は、想定される候補領域の数の最大値分だけ用意するのが望ましい。この場合、全ての候補領域に対する階調変換処理を並列に実行できる。
【００３４】
階調変換部１１８は、階調変換用のルックアップテーブルを有し、当該ルックアップテーブルを参照して、各候補領域の階調情報を強調するように元画像データを階調変換する。階調変換部１１８は、例えば各候補領域の階調幅を拡大するように、フレームメモリ１１３から読み出される元画像のデータ（すなわち、元画像データ）を階調変換する。このように、階調変換部１１８は、フレームメモリ１１３に格納される元画像データには変更を加えずに、新たに階調変換された画像データ（以下「階調変換後画像データ」という。）を生成する。
【００３５】
フレームメモリ１１９は、階調変換後画像データの記憶に用いられる。候補領域表示制御部１２０は、候補領域判定部１１７の判定結果を候補領域リストとしてユーザーに提供するために用いられる。表示画面選択部１２１は、元画像データと階調変換後画像データに対応する画像をモニタ１１４の任意の位置に配置したＧＵＩ画面を生成するために用いられる。表示画面選択部１２１は、いわゆる表示制御部として機能する。また、表示画面選択部１２１は、ユーザーインターフェースとしても機能する。
【００３６】
（詳細構成）
続いて、各処理部の詳細動作を説明する。以下では、元画像が、反射電子の組成像として与えられる場合について説明する。すなわち、試料表面上の構成元素の違いを画像上に階調差として表示する場合について説明する。
【００３７】
今回は、各構成元素について領域内の詳細な凹凸情報を表現する新たな画像（階調変換後画像）を生成する場合について説明する。また、画像の階調数は、元画像が１６ビットデータで表現される65536階調であり、作成する詳細な凹凸情報を得られる画像が８ビットデータで表現される256階調であるものとする。また、ＧＵＩ画面に表示される試料観察画面は、元画像用の１画面と階調変換画像用の３画面との計４画面であるものとする。
【００３８】
ヒストグラム生成部１１５は、フレームメモリ１１３から元画像データを読み出す。ヒストグラム生成部１１５は、まず、画像データの階調幅が表示階調範囲の全域になるように、元画像データの階調幅を調整する。次に、ヒストグラム生成部１１５は、各画素の明るさ強度（階調値）を横軸とし、明るさ強度（階調値）の頻度を縦軸として、元画像データのヒストグラムを生成する。作成されたヒストグラムは、選択領域判定部１１６に与えられる。
【００３９】
選択領域判定部１１６は、微細な凹凸情報を含む可能性の高い階調領域をヒストグラムから選択する。図２に、選択領域判定部１１６が採用する階調領域の設定指標を説明する。本形態例において、選択領域とは、観察試料の表面形状や組成の違いなどによって生じた信号強度の差により、他の画像領域（例えば背景）と視覚的に分離して認識できる複数の画像領域をいう。
【００４０】
例えば画像イメージ２０１の３つの画像領域（１）、（２）、（３）を、画像イメージ２０１のヒストグラムに基づいて選択する。画像領域（１）のヒストグラム２０２は、低階調域のある階調を中心に左右の画素数が減少するような度数分布をもつ。画像領域（２）のヒストグラム２０３は、中階調域に同様の度数分布をもつ。また、画像領域（３）のヒストグラム２０４は、高階調域に同様の度数分布をもつ。
【００４１】
画像全体のヒストグラム２０５は、ヒストグラム２０２、２０３及び２０４を合成した結果として与えられる。従って、画像領域（１）、（２）、（３）の境界は、画像全体のヒストグラム２０５のある極大値を挟んだ２つの極小値の近傍に位置する可能性が高い。そこで、本形態例に係る選択領域判定部１１６は、元画像全体について生成されたヒストグラムの極大値と極小値を検出し、選択領域を判定する。なお、最小階調値又は最大階調値にヒストグラム上の極大値が出現する場合には、最小階調値又は最大階調値と隣接する極小値の間の区間を選択領域と判定する。
【００４２】
図３に、本形態例に係る選択領域判定部１１６に採用する処理動作の一例を示す。ここで、ヒストグラム３０１は、画像イメージ２０１（図２）を前提としている。なお、グラフ３０２はヒストグラム３０１の１次微分グラフであり、グラフ３０３はヒストグラム３０１の２次微分グラフを示している。なお、処理対象とするヒストグラム３０１は、ヒストグラム生成部１１５が近似関数として与えても良い。
【００４３】
選択領域判定部１１６は、ヒストグラム３０１がヒストグラム生成部１１５から与えられると、当該ヒストグラム３０１を１次微分することにより、１次微分グラフ３０２を求める。ヒストグラム３０１上の極値の変化量は０である。従って、１次微分グラフ３０２上で変化量が０となる階調値（ａ’,ｂ’,ｃ’…）を求めれば、試料像のヒストグラム３０１上の極値を与える階調値（ａ’,ｂ’,ｃ’…）を求めることができる。ただし、１次微分グラフ３０２だけでは、極値が極大値か極小値かまでは分からない。
【００４４】
そこで、選択領域判定部１１６は、１次微分グラフ３０２を再度微分することにより、２次微分グラフ３０３を求める。選択領域判定部１１６は、２次微分グラフ３０３上での階調値（ａ’’,ｂ’’,ｃ’’…）について、値が正と負のいずれであるかを判定する。ここでの階調値（ａ’’,ｂ’’,ｃ’’…）は、１次微分グラフ３０２上の極値を与える階調値（ａ’,ｂ’,ｃ’…）に対応する。例えば階調値ａ’’に対応する２次微分グラフ３０３の値は負（＜０）である。この場合、選択領域判定部１１６は、階調値ａは極大点であると判定する。一方、階調値ｂ’’に対応する２次微分グラフ３０３の値は正（＞０）である。この場合、選択領域判定部１１６は、階調値ｂは極小点であると判定する。以上の処理を通じ、選択領域判定部１１６は、試料像のヒストグラム３０１上に存在する全ての極大点及び極小点の階調値を求める。
【００４５】
次に、選択領域判定部１１６は、求められた各極小点の階調値を比較し、値の小さい順にX0＜X1＜X2＜X3…X(n)とする。なお、階調の最小値をX0（＝0）とし、最大値をX(n)（＝65535）とする。この後、選択領域判定部１１６は、階調値X(n)（n=0,1,2….n）を選択領域の境界を与える閾値として定義する。以下では、階調値X(n)を閾値X(n)と呼ぶ。ヒストグラム３０１の場合、閾値はX1とX2の２つである。閾値X1は極大点ａ及びｃ間に存在する極小点ｂの階調値を与え、閾値X2は極大点ｃ及びｅ間に存在する極小点ｄの階調値を与える。また、これら２つの閾値によって、ヒストグラム３０１は、３つの選択領域に分割される。閾値X(n)（n=0,1,2….n）は、選択領域判定部１１６から候補領域判定部１１７に与えられる。
【００４６】
候補領域判定部１１７は、階調変換後画像の候補領域リストを作成するために、不図示の記憶領域から優先順位付けの条件（優先度）を読み出すと共に、当該条件に基づいて選択領域に優先順位を付する。また、候補領域判定部１１７は、不図示の記憶領域から候補領域の数を規定する候補数を読み出す。
【００４７】
以下では、優先順位付け条件の具体例を説明する。例えば微細な凹凸情報である微小な階調差を有する階調領域を候補領域として選択する場合、優先順位付け条件は、主に以下に示す２つの観点に基づいて定められる。
【００４８】
１つ目の観点は、画像上での凹凸情報である。画像上の凹凸情報は、画像内の各画素間の階調差で表現され、ヒストグラム上では横軸に該当する階調幅に関係する。このことから、ヒストグラム上で階調幅が大きい領域ほど多くの凹凸情報を有する可能性が高い。２つ目の観点は、元画像上で占める面積である。画像上での面積は、ヒストグラム上の縦軸に該当する画素数で表現される。このことから、画素数が多い選択領域ほど元画像上で占める面積が大きい可能性が高い。また、一般に、面積の大きい選択領域には多くの凹凸情報も含まれる可能性が高い。そこで、候補領域判定部１１７は、以上２つの観点から各選択領域に優先順位を付ける。この形態例の場合、候補領域判定部１１７は、まず、各選択領域の面積を求め、面積の大小関係に基づいて優先順位を付ける。
【００４９】
ここでは、図４を用い、優先順位付け条件に基づいた選択領域に対する優先付けを具体的に説明する。なお、図４には、反射電子の組成像４０１と、組成像４０１に対応するヒストグラム４０２と選択領域の関係と、優先順位付け結果４０３とを示す。図４の場合、ヒストグラムは４つの選択領域に分割される。
【００５０】
前述したように、候補領域判定部１１７は、各選択領域の面積の大小関係を優先順位付けの指標として用いる。そこで、候補領域判定部１１７は、選択領域のそれぞれについて面積S(n)（n=0,1,2,3）を求める。具体的には、閾値X(n)間の階調幅内の各階調値に該当する画素数Y(m)を積分することにより、選択領域の面積S(n)を求める。すなわち、以下に示す式（１）に基づいて各面積を算出する。
【００５１】
【数１】
0005400756.tif 000002
【００５２】
候補領域判定部１１７は、この面積S(n)同士を比較し、選択領域に優先順位を付する。図４では、優先順位が第４位までの４つの選択領域を候補領域に決定する。このため、優先順位付け結果４０３に示すように、階調値の小さい方から大きい方に並ぶ４つの選択候補に対し、優先順位「３」、「１」、「４」、「２」が付されている。この形態例は、選択領域と候補領域の数が同じであるが、一般には選択候補の数が候補領域の数より多くなる。優先順位付けは、画像上で凹凸情報を多く含む領域の観察を効率良く進めるために用いられる。また、観察対象とする画像数を絞り込みハードウェアやソフトウェアの処理負担を削減するためにも実行される。
【００５３】
ところで、面積は同じでも、階調幅や極大点を与える画素数が異なると、その領域が持つ試料情報の重要性が異なる場合がある。例えば画像イメージ２０１（図２）の画像領域（１）は、観察像内の背景部に対応するが、当該領域は階調幅に比して画素数が大きい。しかし、観察像内の背景部は観察対象としては一般に優先順位は低い。
【００５４】
以下では、面積以外の試料情報（階調幅や極大値を与える画素数）を優先順位に反映させたい場合に好適な処理動作の具体例を、図３を用いて説明する。候補領域判定部１１７は、ヒストグラム３０１の各極大値（ａ,ｃ,ｅ）に該当する階調値の画素数T(n)と各閾値X(n)間の階調幅L(n)を求め、これらの値を用いて式（１）で与えられる選択領域の面積S(n)を修正する。式（２）に修正式の一例を示す。
【００５５】
【数２】
0005400756.tif 000003
【００５６】
ここで、αは、優先度に与える画素数の影響を調整する係数である。βは、優先度に与える階調幅の影響を調整する係数である。いずれの係数も、値が０より大きい場合に優先度への影響度合いが大きくなる。値が０より小さい場合に優先度への影響が小さくなる。なお、各閾値X(n)間の選択領域の面積のみで優先順位付けを行う場合、α及びβを「０」に設定する。α及びβの値は、用途に応じてユーザーが再設定することも可能である。
【００５７】
候補領域判定部１１７は、面積S(n)の大きい選択領域から順番に、ある個数分の選択領域を候補領域に設定する。例えば優先順位が３位までの選択領域を候補領域に設定する。
【００５８】
なお、ＧＵＩ画面の同時に表示可能な画像の数を候補数の初期値とし、用途に合わせてユーザーが変更又は設定できるようにする。この形態例の場合、候補数の初期値には「４」が設定されている。
【００５９】
階調変換部１１８は、候補領域の面積S(n)に対応するそれぞれの閾値X(n)及び次の閾値X(n+1)の階調領域範囲をトーンカーブに基づいて適切な階調に変換する処理部である。このトーンカーブの具体例とその適用結果を、図５を用いて説明する。図５は、同一のヒストグラム５０１を有する組成像４０１（図４）に、異なる２つのトーンカーブ５０２、５０５を適用した後のヒストグラム５０３、５０６とそれぞれに対応する階調変換後画像５０４、５０７を示す。
【００６０】
ここで、トーンカーブ５０２は標準的なトーンカーブを示し、トーンカーブ５０５は本形態例で使用するトーンカーブを示す。トーンカーブ５０２、５０５は、いずれも、図４の優先順位付け結果４０３で最も面積が大きかった候補領域１の階調幅を拡大変換するものである。階調変換後画像５０４、５０７は、組成像４０１にトーンカーブ５０２、５０５を適用した結果を示している。
【００６１】
まず、標準的なトーンカーブ５０２を用いて階調変換を行う場合について説明する。標準的なトーンカーブ５０２を用いる場合、階調変換後の階調値Ｚ’は、式（３）の関係となる。
【００６２】
【数３】
0005400756.tif 000004
【００６３】
式（３）に示すように、標準的なトーンカーブ５０２は、閾値X1及びX2を境に異なる階調変換関数を適用する。例えばX1未満の階調は、全て 0(黒)に変換される。また、X1以上X2以下の各階調値Ｚは、トーンカーブで規定された線形の変換式に従って階調値Ｚ’に変換される。そして、閾値X2より大きい階調は、全て 255(白)に変換される。このため、階調変換適用後のヒストグラム５０３の 0及び 255には、画素数の集中５１１、５１２が出現する。
【００６４】
この階調分布の変化は、画像上において、閾値X2より大きな階調領域が全て白く表示されることを意味する。ところが、そのような画像は、階調変換後画像５０４から分かるように、視覚的に観察しづらい像となる。
【００６５】
一方、本形態例に係る階調変換部１１８では、トーンカーブ５０５を用いて階調変換を行う。トーンカーブ５０５を用いる場合、階調変換後の階調値Ｚ’は、式（４）の関係となる。
【００６６】
【数４】
0005400756.tif 000005
【００６７】
式（４）に示すように、形態例に係るトーンカーブ５０５は、閾値X2より大きい階調を階調値C2（C2≠255）に落す。なお、階調値C2には、低階調値を使用する。例えば中間階調以下の値を使用する。このため、階調変換画像５０７に示すように、候補領域の階調のみを視覚上強調することができ、観察し易い画像を得ることができる。また、トーンカーブ５０５は、閾値X1未満の階調を任意の階調値C1に変換する。階調値C1の調整により、閾値X1未満の領域の輝度レベルの下限を調整することができる。結果的に、階調変換適用後のヒストグラム５０６のC1及びC2には、画素数の集中５２１、５２２が出現する。
【００６８】
この形態例の場合、C1及びC2の初期値を 0(黒)に設定する。かかる設定により、元画像を、視覚的にも観察し易い画像に階調変換することができる。なお、C1及びC2は、ユーザーがＧＵＩ画面上で設定や変更可能としても良い。
【００６９】
階調変換部１１８が各候補領域の変換のために使用する閾値X1及びX2は、候補領域判定部１１７から与えられる。また、階調変換部１１８は、元画像データをフレームメモリ１１３からそれぞれ入力し、変換結果を対応するフレームメモリ１１９に出力する。もっとも、１つの階調変換部１１８を、時分割で複数の候補領域の階調変換に使用しても良い。例えば１つの階調変換部１１８を２つの候補領域の階調変換に使用しても良い。勿論、候補領域と階調変換後画像との対応関係に関する情報を保持する必要がある。この場合、ハードウェアの規模を対応可能な候補領域数に比して削減することができる。
【００７０】
フレームメモリ１１９は、階調変換部１１８から入力される階調変換後画像の画像データを記憶する。フレームメモリ１１９に記憶された画像データは、表示画面選択部１２１により選択的に呼び出される。
【００７１】
候補領域表示制御部１２０は、候補領域判定部１１７の判定結果に基づいて候補領域リストを作成し、モニタ１１４の所定位置に表示する。候補領域リストは、ユーザーによる候補領域の選択や確認に使用される。
【００７２】
図６に、本形態例に係るＧＵＩ画面例を示す。図６の場合、候補領域リストは、領域表示ヒストグラムウィンドウ６０１として表示される。この形態例の場合、領域表示ヒストグラムウィンドウ６０１には、元画像から生成されたヒストグラムに、選択領域の各境界を与える閾値X(n)と、選択領域に付された優先順位を示す情報（数字）とが表示されている。また、ＧＵＩ画面上で指定された階調変換後画像（図中、カーソル６１１と枠線６１２で特定された階調変換後画像）に対応する選択領域を網掛けにより示す。この他、対応関係を提示する方法には、対応する選択領域に固有の色を付ける方法、対応する選択領域の輝度を上げる方法等がある。
【００７３】
また、候補領域リストの情報をユーザーに提示する方法には、領域表示ヒストグラムウィンドウ６０１に代えて、選択された階調領域の閾値X(n)と優先度を直接数字のリストとしてＧＵＩ画面上に表示する方法も考えられる。また、この形態例の場合には、領域表示ヒストグラムウィンドウ６０１を情報の提供にのみ用いているが、閾値X(n)の調整や候補領域の選択入力に使用できるようにしても良い。例えば領域表示ヒストグラムウィンドウ６０１上で閾値を示す線分や閾値X(n)の表示位置を、ユーザーがクリック操作を通じて移動できるようにしても良い。勿論、当該ウィンドウを入力に用いる場合には、調整情報が選択領域判定部１１６や候補領域判定部１１７に与えられる。
【００７４】
表示画面選択部１２１は、ＧＵＩ画面上でのユーザーの選択操作等に基づいて、対応する階調変換後画像をフレームメモリ１１９から読み出し、モニタ１１４の任意の位置（図６のＵＲ、ＬＬ、ＬＲ）に表示する。なお、階調変換後画像と表示位置と候補領域との対応関係は、例えば表示画面選択部１２１により表示される表示画面選択ウィンドウ６０２を通じて指定することができる。前述した表示画面選択部１２１による階調変換後画像の読み出しとＧＵＩ画面上への表示は、表示画面選択ウィンドウ６０２の設定に従って実行される。
【００７５】
図６の場合、表示画面選択ウィンドウ６０２は、表示領域６０４に用意された４つ表示位置（ＵＬ画面、ＵＲ画面、ＬＬ画面、ＬＲ画面）に任意の画像を割り当てるために使用される。図６の場合、割り当てる画像の選択入力には、プルダウンメニューを使用している。この例では、ＵＬ（＝Upper Left）画面に元画像が割り当てられ、ＵＲ（Upper Right）画面に優先順位が２位の候補領域に対応する階調変換後画像が割り当てられ、ＬＬ（＝Lower Left）画面に優先順位が１位の候補領域に対応する階調変換画像が割り当てられ、ＬＲ（＝Lower Right）画面に優先順位が３位の候補領域に対応する階調変換画像が割り当てられている。プルダウンメニューには、優先順位が４位以降の候補領域も選択可能で良い。図６の場合、３つの候補領域の階調情報をそれぞれ強調的に階調変換した階調変換後画像と元画像を、１つの画面内で同時に観察することができる。すなわち、異なる候補領域に対応する階調変換後画像や元画像を互いに見比べることができる。その結果、観察作業の効率化を実現できる。
【００７６】
また、図６に示すＧＵＩ画面には、領域調整ウィンドウ６０３が設けられている。領域調整ウィンドウ６０３は、候補数の数及び優先順位の付与ルールの設定に使用される。いずれもプルダウンメニュー形式で入力可能な例を示している。図６の場合、候補数は「４」に指定されており、優先順位は面積が大きい順に付与されることが指定されている。この他、優先順位を面積が小さい順に付与する設定とすることも、階調幅や極大値の画素数による補正の有無や程度を指定することもできる。
【００７７】
また、図６に示すＧＵＩ画面では、候補領域に対応する階調変換後画像の表示領域の近傍に、自動的に検出された候補領域の上下の境界を与える閾値情報と階調範囲の調整ボタンを含む階調範囲調整タグ６０５が表示される。階調範囲の調整ボタンは、閾値の増加又は減少を指示入力するために使用される。階調範囲調整タグ６０５が表示されることで、観察対象とする画像が対応する階調範囲の数値による確認や微調整が可能になる。
【００７８】
（処理動作）
続いて、以上説明した処理機能を搭載する走査型電子顕微鏡による検査動作を説明する。図７に、一連の検査動作を表すフローチャートを示す。
【００７９】
［ステップ１］
走査型電子顕微鏡は、全階調領域の情報を有する元画像を取り込む。検出器１０９で検出された検出信号は、増幅器１１１によって増幅された後、アナログ／デジタル変換器１１２により画像データに変換される。画像データは、フレームメモリ１１３に記憶される。ここでは、図４に示す組成像４０１が取得されたものとする。
【００８０】
［ステップ２］
ヒストグラム生成部１１５は、フレームメモリ１１３内に記憶された元画像データから各画素の明るさ強度について、明るさ強度の頻度を表すヒストグラムを生成する。ここでは、例えばヒストグラム４０２（図４）が得られる。
【００８１】
［ステップ３］
選択領域判定部１１６は、ヒストグラム生成部１１５で生成された元画像のヒストグラムから微細な凹凸情報を含む可能性の高い階調領域を自動的に選択する。選択領域判定部１１６は、例えばヒストグラム４０２の谷位置に該当する閾値X0〜X4を検出し、選択領域の判定を行う。ヒストグラム４０２の場合、微細な凹凸情報を含む選択領域として４つの領域が検出される。
【００８２】
［ステップ４］
候補領域判定部１１７は、前ステップで検出された選択領域に優先順位を付し、候補領域の判定を行う。候補領域判定部１１７は、各選択領域の面積を算出し、当該面積の大小比較を通じて各領域に優先順位を付し、優先順位の高い順に所定数の候補領域を選択する。面積の算出に際しては、必要に応じ、階調幅や画素数の影響を調整する。例えばヒストグラム４０２（図４）の場合、面積の大きい順番に、第１位から第４位まで優先順位を付す。ヒストグラム４０２の場合は、処理結果４０３（図４）に示すように、中間階調域を含む選択領域が優先順位が１位の候補領域に判定される。
【００８３】
［ステップ５］
階調変換部１１８は、候補領域判定部１１７で判定された各候補領域の階調情報が強調されるように（階調幅が拡大されるように）、かつ、候補領域の両側に位置する階調範囲が 255(白)を除く任意の固定値に変換されるように、元画像データを変換する。
【００８４】
例えばトーンカーブ５０５（図５）の場合、候補領域には階調値C1（≠0）から255(白)までを割り当てる一方で、閾値X2以上の階調を階調値C2（≠255）に変換する。このように、閾値X2以上の階調を階調値C2に落すことにより、候補領域を 256階調のほぼ全域を使用した見栄えの良い画像に階調変換することができる。階調変換後画像は、対応するフレームメモリ１１９に記憶される。
【００８５】
［ステップ６］
候補領域表示部１２０は、候補領域判定部１１７の判定結果に基づいて候補リストを作成する。候補領域表示部１２０は、候補領域リストをモニタ１１４に表示し、選択領域（候補領域を含む）と優先順位の対応関係をユーザーに提供する。この形態例の場合は、候補リストは、領域表示ヒストグラムウィンドウ６０１（図６）として表示される。
【００８６】
［ステップ７］
表示画面選択部１２１は、ＧＵＩ画面上でのボタン操作等を検出し、画面上に表示する候補領域の選択や候補領域の表示位置の設定を行う。すなわち、ＧＵＩ画面上の任意の位置に、ユーザーが指定した元画像や階調変換後画像を表示する。この結果、元画像と複数の候補領域に対応する階調変換後画像を同時に観察することが可能となる。なお、ユーザーによる当該設定の入力は、例えば表示画面選択ウィンドウ６０２に対する操作入力を通じて実行される。
【００８７】
［ステップ８］
表示画面選択部１２１は、ユーザーが他の候補領域の観察を望むか否かを判定する。ユーザーからの指示入力により、表示画面選択部１２１は、所望の階調変換後画像が得られていることが確認できた場合には、一連の処理を終了する。一方、表示画面選択部１２１は、ユーザーが候補領域の変更や調整を望んでいると判定した場合、ステップ９に進む。
【００８８】
［ステップ９］
表示画面選択部１２１は、ＧＵＩ画面（図６）に対するユーザーの操作入力を検出し、当該操作入力の指示内容を候補領域判定部１１７にフィードバックする。
【００８９】
例えばＧＵＩ画面上にユーザーが所望する領域の画像が表示されていない場合、ユーザーは、領域調整ウィンドウ６０３を使用して表示領域の変更を指示することができる。領域調整ウィンドウ６０３は、候補領域の選択に使用する優先順位付けルールの変更や候補数の再設定が可能である。なお、ユーザーは、領域表示ヒストグラム６０１を参照することにより、選択可能な選択領域の数や候補領域から漏れた選択領域を確認することができる。ユーザーが領域調整ウィンドウ６０３の候補数を再設定することにより、表示対象から漏れていた候補領域に対応する階調変換後画像を、ＧＵＩ画面上で新たに確認することが可能になる。
【００９０】
また、前述の説明では、優先順位付けのルールとして、選択領域の面積S(n)が大きいものから降順に候補領域をリストアップする方法を説明した。これは、凹凸情報を含む可能性の高い候補領域を効率的に求めるためである。しかし、表面形状や構成材質の種類によっては、選択領域の面積S(n)の小さい領域を観察したい場合も考えられる。そのような場合は、優先順位付けのルールとして、選択領域の面積S(n)が小さいものから昇順に候補領域をリストアップする方法を採用すれば良い。
【００９１】
また、ユーザーは、領域表示ヒストグラムウィンドウ６０１のヒストグラムを参照しながら、階調範囲調整タグ６０５を操作することにより、所望する任意の階調領域に該当する閾値X(n)及びX(n+1)を候補領域判定部１１７に直接設定することもできる。
前述した操作を組みさわせることにより、より詳細な観察が可能になる。
【００９２】
（まとめ）
本形態例に係る走査型電子顕微鏡によれば、元画像内の詳細な凹凸情報が含まれている可能性の高い領域を自動的に選択し、選択された範囲を適切に階調変換した画像をユーザーに提供することができる。具体的には、候補領域の階調情報を元画像より拡大するだけでなく、候補領域よりも高輝度側の階調を 255(白)以外の任意の階調値に低下させることにより、候補領域に対応する階調変換後画像の見易さを改善することができる。
【００９３】
また、本形態例の場合には、ユーザーによる観察領域の判断や階調領域の調整等の作業を省くことができる。これにより、ユーザーの作業負担を軽減することができる。もっとも、ユーザーがより詳細な操作を必要とする場合には、本形態例の場合にも、前述したように、画面表示される領域の数や各領域の幅を自由に調整することができる。
【００９４】
また、本形態例に係るＧＵＩ画面では、元画像及び凹凸情報が含まれる複数の階調領域を任意の位置に割り当てて同時に観察することができる。このため、観察の効率化を実現できる。
【００９５】
また、本形態例の場合には、元画像データが失われないため、階調変換後画像に更なる修正が必要な場合にも作業効率を低下させずに済む。
【００９６】
＜他の形態例＞
以下では、形態例１に係る走査型電子顕微鏡を基本構成とする他の形態例について説明する。
【００９７】
（１）形態例１においては、ヒストグラム４０２（図４）に現われる情報は、全て試料の情報を表しているものとして説明した。しかし、実際には、画像信号に含まれるノイズ、突発的に発生する高エネルギーの反射電子等の影響により、試料とは異なる情報がヒストグラムに含まれる可能性がある。
【００９８】
従って、望ましい形態例においては、ヒストグラム生成部１１５と選択領域判定部１１６の間に平滑化フィルタを配置する。平滑化フィルタには、例えば移動平均フィルタ、加重平均フィルタ等がある。平滑化フィルタを配置することにより、ランダムに重畳されるノイズ成分又は信号成分を除去した後のヒストグラムを選択領域判定部１１６に供給することができる。この処理方法は、元画像の情報に変更を加えずに済む。なお、平滑化フィルタは、ヒストグラム生成部１１５の内部で実行されても良い。
【００９９】
もっとも、アナログ／デジタル変換回路１１２とフレームメモリ１１３の間に平滑化フィルタを配置し、元画像に含まれるランダム成分を除去する構成とし、平滑処理後の元画像データをフレームメモリ１１３から読み出すようにしても良い。
【０１００】
（２）形態例１の場合には、候補領域より低域側を階調値C1に階調変換し、候補領域より高域側を階調値C2に階調変換するトーンカーブ５０５（図５）を適用する場合について説明した。勿論、前述したトーンカーブ以外のトーンカーブも階調変換に適用できる。例えば、次の式（５）で表されるトーンカーブを適用して、元画像を２値化しても良い。
【０１０１】
【数５】
0005400756.tif 000006
【０１０２】
なお、式（5）の場合には、中間階調域に属する全ての階調を 255（白）に階調変換しているが、中間階調域に全表示階調（ 0（黒）から 255（白））を割り当てても良い。
【０１０３】
また、形態例１の場合には、候補領域に適用されるトーンカーブの形状が直線である場合について説明した。しかし、γカーブやＳ字カーブ等の曲線形状を有するトーンカーブを用いても良い。これらの特性を有するトーンカーブを用いれば、低階調領域又は高階調領域のコントラスト幅を自在に調整することができる。
【０１０４】
（３）形態例１の場合には、ヒストグラム生成部１１５、選択領域判定部１１６、候補領域判定部１１７及び階調変換部１１８のそれぞれが個別のデバイスとして用意される場合について説明した。しかし、各機能は、FPGA（Field-Programmable Gate Array）等のロジックデバイス内に作成し、その動作をＣＰＵやマイクロプロセッサにより制御しても良い。また、各機能は、コンピュータ上で実行されるソフトウェアの機能として実現しても良い。
【０１０５】
（４）形態例に係る走査型電子顕微鏡の応用分野の一つに粒子解析がある。図８に、粒子解析に形態例に係る走査型電子顕微鏡を応用する場合について説明する。粒子解析とは、様々な形状の粒子が多数含まれる画像から、任意の粒子の個数、面積、直径、周囲径などの情報を得る解析方法である。
【０１０６】
一般的な粒子解析では、元画像から生成したヒストグラムを参照し、任意の粒子に該当する階調領域とそれ以外の領域を画像処理によって２値化する手法が用いられている。ただし、２値化する階調領域の指定は、ユーザー自身が元画像のヒストグラムを参照しながら行う必要があり、作業が煩雑であった。
【０１０７】
一方、前述した形態例を応用する場合には、観察画像内で粒子に該当する階調領域を自動的に検出することができ、ユーザー負担を低減することができる。
【０１０８】
ここでは、１つの画面内に異なる粒子に起因する複数の階調領域が存在する場合を、図８のようにモデル化して説明する。なお、画像イメージ８０１は、画像イメージ２０１（図２）と同じでものである。
【０１０９】
画像イメージ８０１からはヒストグラム８０２が得られる。当該ヒストグラム８０２に形態例１で説明した処理を適用すると、低階調域（１）で表される背景、中階調域（２）で表される粒子、高階調域（３）で表される粒子に該当する各階調領域を自動的に選択することができる。
【０１１０】
ここで、中階調域を候補領域に設定し、当該領域にトーンカーブ８０３を適用すると、階調変換後画像８０４に示すように、中間階調の領域だけが 255（白）に階調変換され、その他の領域は 0（黒）に階調変換される。すなわち、中階調域だけを残すように元画像を２値化することができ、中階調範囲内に存在する粒子を自動的に抽出することができる。
【０１１１】
従来までは、ユーザー自身が階調領域を指定する必要があったが、本形態例を応用した場合には、それらの作業を自動化することができ、作業負担を軽減することができる。結果的に、解析作業を効率化できる。
【０１１２】
また、反射電子のように、検出される信号強度が試料の構成元素の番号に依存する場合（すなわち、元画像の階調差が構成元素の情報を持つ場合）には、前述した形態例を適用して各候補領域を抽出するだけで、各構成元素に対応する粒子を自動的に分別して抽出することができる。
【０１１３】
（５）なお、本発明は上述した実施例に限定されるものでなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成を追加、削除又は置換することも可能である。
【０１１４】
また、上述した各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路その他のハードウェアとして実現しても良い。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することにより実現しても良い。すなわち、ソフトウェアとして実現しても良い。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリやハードディスク、SSD（Solid State Drive）等の記憶装置、ICカード、SDカード、DVD等の記憶媒体に格納することができる。
【０１１５】
また、制御線や情報線は、説明上必要と考えられるものを示すものであり、製品上必要な全ての制御線や情報線を表すものでない。実際にはほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えて良い。
【符号の説明】
【０１１６】
１０１    電子銃
１０２    一次電子線
１０３    集束レンズ
１０４    対物レンズ
１０５    ＸＹステージ
１０６    試料ホルダ
１０７    試料
１０８    二次信号
１０９    検出器
１１１    増幅器
１１２    アナログ／デジタル変換器
１１３    フレームメモリ
１１４    モニタ
１１５    ヒストグラム生成部
１１６    選択領域判定部
１１７    候補領域判定部
１１８    階調変換部
１１９    フレームメモリ
１２０    候補領域表示制御部
１２１    表示画面選択部
【図１】
0005400756.tif 000007
【図２】
0005400756.tif 000008
【図３】
0005400756.tif 000009
【図４】
0005400756.tif 000010
【図５】
0005400756.tif 000011
【図６】
0005400756.tif 000012
【図７】
0005400756.tif 000013
【図８】
0005400756.tif 000014